1. Potentiell energilagring:
* Inledande tillstånd: Projektilen (objektet som lanseras) hålls i en upphöjd position av katapultens arm. Denna position lagrar gravitationspotentialenergi inom projektilen. Mängden potentiell energi beror på projektilens massa och hur hög den höjs.
2. Elastisk potentiell energilagring:
* drar tillbaka: När du drar tillbaka på katapultarmen sträcker du ett material (ofta gummi eller en fjäder) i katapultet. Denna sträcka lagrar elastisk potentiell energi i materialet. Ju mer du sträcker dig, desto mer elastisk potentiell energi lagras.
3. Energiomvandling:
* Release: När du frigör katapultarmen omvandlas den lagrade elastiska potentiella energin till kinetisk energi . Detta betyder att armen accelererar framåt, och projektilen accelererar med den.
4. Kinetisk energiöverföring:
* lansering: När armen knäpps framåt släpps projektilen. Projektilens kinetiska energi är maximalt vid lanseringen. Riktningen för denna kinetiska energi bestämmer projektilens bana.
5. Energispridning:
* flyg: När projektilen reser genom luften förloras en del av dess kinetiska energi på grund av luftmotstånd (friktion med luften). Denna friktion omvandlar en del av den kinetiska energin till värme.
* Impact: När projektilen slår sitt mål omvandlas de flesta av dess återstående kinetiska energi till andra former av energi, till exempel:
* Ljudenergi: Påverkan gör ett ljud.
* Värmeenergi: En del värme genereras på grund av friktion vid slagpunkten.
* deformationsenergi: Projektilen och/eller målet kan deformera, vilket också absorberar energi.
Sammanfattningsvis:
En katapult fungerar genom att transformera lagrad potentiell energi (gravitation och elastisk) till kinetisk energi. Denna kinetiska energi överförs sedan till projektilen och lanserar den framåt. Viss energi går förlorad under flygningen på grund av luftmotstånd, och den återstående energin sprids vid påverkan.
